轰鸣的小跑SVM
25-11-03 08:00 微博认证:汽车达人 微博新知博主 汽车博主

#技术巡猎# #小鹏汽车# #电池热管理#
今天是小鹏的一个方法专利(CN120773620A),讲的是一套基于电池健康度SOH的自适应热管理算法。

行业一般怎么做的热管理呢?
电池你设定好“高于45℃开始高性能强制冷却、低于30℃停止”,BMS就会按设定好的温度阈值,去控制泵、阀的开关,并通过空调系统调整冷媒的状态,非常简单粗暴。但问题在于:新电池和老电池应该是不一样的。

我就举个例子,26℃对你刚刚好,对你刚来例假的女朋友,她觉得很冷,没毛病吧?
新老电池的控制,就不该是一样的---阈值不能一样,快充、高速、低温场景也不能是同一套逻辑。饶是如此,在极端环境下要么会造成能耗的浪费,要么会对电池造成损伤。

相比于控制温度从而去支撑健康状态来说,小鹏这套方法的思路是反着来的---它在控制上不以温度为中心,而以健康状态为中心。

电池健康度SOH(State of Health)是一个表示老化程度的指标,简单讲就是当前容量相对于新电池额定容量的比例。健康的电池可以对于温度相对更为耐受,而老化的电池,要进一步考虑提前降温。

于是在专利里,小鹏引入了一个“健康偏差值”:
ΔSOH = SOH_{current} - SOH_{ref} - buffer

这里的SOH_ref是一条理想健康曲线,buffer是容差。
系统实时计算电池状态与基准的差距,然后去查一张“策略映射表”,不同偏差值对应不同档位的温控策略。比如电池偏差+2%,代表状态良好,系统采用一档策略:能耗优先。热管理的阈值就设定得高一点,少开水泵、多省电。偏差在±2%之间时,启用二档:平衡模式。而当偏差小于-2%(说明电池开始衰退),立刻切到三档:寿命优先,提前降温、降低峰温,哪怕多耗一点能量。

这套逻辑不仅仅是区分电池老化程度,还会主动识别车辆当前的状态。
如果车在充电,系统会再细分“快充”“慢充”两类场景,快充时电流大、发热强,温控策略就会更激进,比如40℃时启动冷却、38℃停下来;慢充则进一步放宽到35℃。如果是汽车在行驶过程中,就会基于速度划分“高速”“低速”“怠速”三种工况,高速时启控温度能上到42℃,因为气流冷却足、热交换效率高。

整套映射逻辑像是个动态三维表:
行驶/充电状态 × 电池SOH偏差 × 环境温度 = 对应的冷却/加热阈值。

换句话说,小鹏其实是在试图让温控系统进入“自适应”的过程。
这就像你身体的体温调节一样,以前是“38℃就吃药”,现在是“结合体质、心率、环境温度再决定要不要吃药”。

专利后半段讲了个关键细节,健康度是怎么得来的。
他们引入了一个健康评估模型,把电池的“当前运行参数+历史运行参数”作为输入,模型可以是机器学习算法、物理模型或两者融合,输出当前SOH---这里做的已经是热管理的预测了,它不是在事后去做温度控制,而是尝试提前识别电池的衰退趋势,提前调整好温控的区间。

这类模型如果训练得好,意味着可以让冷却系统按“寿命曲线”工作,而不必按“温度瞬态”来进行反应。

从他们的阈值表,可以窥见策略设计思路:
1.快充时,健康区间80~100%的电池启控温度为40℃,退化后会降到30℃。
2.行驶状态则根据SOH设定42℃、40℃、35℃三档。
整体思路是:老化越严重,阈值越低、冷却越早、停得也早。
怎么说呢?延迟老化比节能更值钱。对吧?
对于纯电车来说,哪怕多耗一点能量,只要能让循环寿命延长5%,整车的全生命周期成本就是收益。

还有一点值得注意,专利提到了“温控指令的生成逻辑”。
它既可以是系统在行驶周期达到某阈值后自动触发,也可以是用户通过App或者云端策略下发。这意味着未来OTA可以直接下发新策略。

这类自适应热管理的价值,在全固态时代会更大。
因为固态电池的可用温度区域相对较窄、温升速率更快,用固定的阈值去进行温度控制,不是那么可行,更需要依赖健康度的反馈与预测控制来维持安全边界。

以后有得好玩了。

发布于 广东